Onderzoek afmetingen leidingkokers en ruimtelijke consequenties Boris Briels MSc4 Nieuwe Woonconcepten Oktober 2004
Leidingkokers (schachten) zijn de kanalen waarmee diverse installaties op de units binnen een gebouw worden aangesloten. De afmetingen van die leidingkokers hangt af van de omvang en de hoeveelheid leidingen die er doorheen moeten lopen. Leidingkokers kunnen zowel verticaal als horizontaal door een gebouw lopen.
Globale installatiesystemen Een installatie is te verdelen in een aan- en afvoer systeem. Beide kunnen globaal op 3 manieren ontworpen worden: 1. Vanuit een centrale ruimte een apart kanaal naar elke afzonderlijke unit vv 2. Vanuit een centrale ruime een gezamenlijk netwerk met aftakkingen naar elke unit vv 3. Per unit individueel Combinaties van verschillende systemen zijn ook mogelijk. Wanneer zich binnen een gebouw units bevinden met verschillende eigenaren zijn er meetpunten nodig om te bepalen welke gebruiker welke hoeveelheid van een installatie gebruikt. Deze meetruimte kan centraal in het gebouw opgenomen worden of in elke unit afzonderlijk. Dit is voornamelijk van belang wanneer er sprake is van flexibele indeelbaarheid van units, een meetruimte kan vaak slechts met grote moeite worden verplaatst binnen een unit, is gebonden aan zeer traditionele regels (positie en afmeting) van nutsbedrijven en beperkt de vrije indeelbaarheid en uitbreidbaarheid van units. 1
Installaties
Ontwerpcriteria
Installaties moeten aan de volgende criteria voldoen: - afstemming op gebruik: de installatie moet de unit dienen binnen de voor het gebruik noodzakelijke grenzen. Elektrotechnische installaties Technische uitvoerbaarheid: de installatie moet kunnen worden Licht en kracht, Communicatie, Beveiliging, Gebouwbeheer, Aarding en gemaakt en onderhouden bliksembeveiliging - Financiële haalbaarheid: investeringskosten, exploitatiekosten en status die de installatie het gebouw moet toedragen Sanitaire installaties - Maatschappelijk verantwoord: aanvaardbaar energieverbruik(ook Drinkwater, Warm water, Brandblusinstallaties, Binnenriolering, isolatie), milieubelasting, duurzame materialen, hulpmiddelen en Ontspaningsleidingen, Hemelwaterafvoer energiebronnen - Vormgeving: is de installatie zichtbaar of onzichtbaar? Geldt met Luchtbehandelingsinstallaties name voor luchtbehandelingskanalen vanwege hun omvang. Aan en afvoer ventilatielucht, Verwarmde lucht, Gekoelde lucht, Naverwarming/koeling Installaties zijn onder te verdelen in de volgende hoofdgroepen:
Verwarmingssysteem Radiatoren/vloerverwarming Gasinstallaties Gasleiding, Afvoer van verbrandingsgassen, Luchttoevoer
Installaties: centraal georganiseerd of per unit? In onderstaand schema wordt voor elke installatie aangegeven of ze centraal moeten worden georganiseerd, per unit verzorgd kunnen worden of dat er een optimaal systeem kan worden gevonden door een combinatie tussen centraal en per unit. Voor elke variant wordt aangegeven wat de voornaamste voor en nadelen voor de leidingschachten en installatieruimtes in de unit zijn.
leidinggoten in vloer en wand
2
Elektrotechnische installaties
C
U
Licht en kracht:
x
x
x
x
x x Communicatie
x
x
x x Beveiliging
Een draadloos netwerk voor het gehele gebouw
x x
x x x
x
x x
Aarding en bliksembeveiliging
x x x
Sanitaire installaties
C
U
Drinkwater
x
x
x
x
Gebouwbeheer
x Warm water
netwerkmogelijkheden Een algemeen netwerk binnen het gebouw met aftakking naar een meterruimte binnen de unit Een gezamenlijke ruimte met alle meterkasten en aparte leidingen naar elke unit Een algemeen netwerk waarbij elke unit een gemiddelde prijs betaald Een algemeen netwerk waarbij via IT op het elektriciteitsnetwerk per apparaat afgerekend wordt Een algemeen netwerk binnen het gebouw met aftakking naar een verdeelstation per unit Een algemeen netwerk waarop elke unit direct kan aansluiten, met algemene verdeelstations Beveiliging per unit afzonderlijk Beveiliging per unit afzonderlijk met centrale meldkamer Beveiliging centraal geregeld, met gezamenlijke sensoren Centraal beveiligingssysteem voor algemene ruimtes, eigen beveiliging per unit Centraal beheerd, gelden voor het gehele gebouw Centraal beheerd, beïnvloedbaar per unit Centraal geregeld
netwerkmogelijkheden Algemeen leidingstelsel binnen het gebouw met aftakking naar een meterruimte binnen de unit Gezamenlijke ruimte met alle meterkasten en aparte leidingen naar elke unit Algemeen netwerk waarbij elke gebruiker een gemiddelde prijs betaald
x
x
Algemeen leidingstelsel met centrale ketelruimte of stadsverwarming en warmtewisselaar/meterruimte binnen de unit
x
x
Gezamenlijke ruimte met ketel en verdeelstation met meters en aparte leidingen naar elke unit
x
x
Algemeen netwerk waarbij elke gebruiker een gemiddelde prijs betaald
x
x
Koud water wordt in elke unit met een eigen ketel verwarmd (gas), rookgasafvoer centraal geregeld
x
Koud water wordt in elke unit met eigen ketel verwarmd (gas), rookgasafvoer per unit
x
Koud water wordt in elke unit met eigen ketel verwarmd (elektrisch)
Gevolgen voor leidingschachten/meterruimtes in unit + Enkele leiding in schacht - in unit meterruimte nodig + geen meterruimte nodig in unit - veel tot zeer veel leidingen in schachten + Enkele leiding in schacht + geen meterruimtes nodig in unit + Enkele leiding in schacht + geen meterruimtes nodig in unit + Enkele leiding in schacht - Meterruimte per unit nodig + Enkele leiding in schacht + geen meterruimte nodig ++ geen leidingen in schacht + geen meterruimte nodig
Gevolgen voor leidingschachten/meterruimtes in unit + enkele leiding in schacht - meterruimte per unit + geen meterruimte nodig in unit - veel tot zeer veel leidingen in schachten + geen meterruimte nodig in unit + enkele leiding in schacht + enkele leiding nodig in schacht + geen afvoerkanalen nodig - meter/installatie ruimte nodig - geen hoge temperaturen mogelijk (mits naverwarming) + geen meterruimte nodig in unit + geen afvoerkanalen nodig - veel tot zeer veel leidingen nodig in schacht - geen hoge temperaturen mogelijk (mits naverwarming) + geen meterruimte nodig in unit + geen afvoerkanalen nodig + enkele leiding in schacht - geen hoge temperaturen mogelijk (mits naverwarming) + geen aparte aanvoer leidingen in schacht - meter/installatieruimte nodig in unit - rookgasafvoer in schacht + geen aparte aanvoerleidingen in schacht + geen rookgasafvoer in schacht - uitlaat in gevel - meter/installatieruimte nodig + geen aparte aanvoerleidingen in schacht + geen rookgasafvoer in schacht - meter/installatieruimte nodig in unit
3
Brandblusinstallatie
x x
x x
Binnenriolering
Centraal sprinkler systeem met melders in algemene ruimtes en units Centraal sprinkler systeem in algemene ruimtes en losse brandblusapparaten per unit Per unit met losse brandblusapparaten
Ontspanningsleidingen
x x x
Enkele standleiding met aftakkingen naar elke unit Meerdere standleidingen voor minder units Per standleiding 1 ontspanningsleiding
Hemelwaterafvoer
x
In gevel
x
In schacht
Luchtbehandelinginstallaties Aan en afvoer ventilatielucht
Verwarmde/gekoelde lucht
C x x
U
netwerkmogelijkheden Ventilatielucht via centraal systeem met aftakking naar unit Ventilatielucht via centraal systeem met aparte leiding naar elke unit
x
Ventilatielucht per unit vanuit gevelzone
x
Natuurlijke ventilatie Luchtverwarming/koeling via centraal systeem met centrale verwarmingsruimte
x x
x
Luchtverwarming/koeling via centraal systeem met (na)verwarming per unit dmv inductie apparaat
x
x
Luchtverwarming/koeling via centraal systeem met water als medium
x
Luchtverwarming/koeling dmv verwarmings/koelinstallatie per unit
- veel leidingen in schacht nodig + geen opstelruimte per unit nodig + weinig ruimte in schacht nodig - opstelruimte per unit nodig + geen ruimte in schacht nodig - opstelruimte per unit nodig + weinig ruimte in schacht nodig - meer ruimte in schacht nodig + geen ruimte in schacht nodig - kan gevelbeeld beinvloeden - ruimte in schacht nodig + geen verstoring gevelbeeld Gevolgen voor leidingschachten/meterruimtes in unit - ruimte in schacht nodig voor aan en afvoer -- zeer veel ruimte in schacht nodig + geen ruimte in schacht nodig - gevelbeeld wordt beinvloed + geen ruimte in schacht nodig - veel ruimte nodig in leidingschacht - alle units gelijk behandeld + geen installatieruimte nodig in unit + minder ruimte in schacht nodig door hoge ‘inductie-voud’ + units apart te regelen - installatieruimte nodig in unit + minder ruimte in schacht nodig door hoge warmtecapaciteit water + units apart te regelen - installatieruimte nodig in unit + geen ruimte in schacht nodig + units apart te regelen - installatieruimte nodig in unit - aan en afvoer in gevel
4
Verwarmingssysteem
C
U
netwerkmogelijkheden
Radiatoren/vloerverwarming
x
x
Gesloten systeem per unit, systeem wordt door algemeen leidingstelsel met centrale ketelruimte of stadsverwarming en warmtewisselaar/meterruimte binnen de unit verwarmd
x
x
Gezamenlijke ruimte met ketel en verdeelstation met meters en aparte leidingen naar elke unit
x
x
Algemeen netwerk waarbij elke gebruiker een gemiddelde prijs betaald
x
x
Algemeen netwerk waarbij afgerekend wordt per ‘branduur’
x
x
Gesloten systeem per unit, systeem wordt met eigen ketel verwarmd (gas), rookgasafvoer centraal geregeld
x
Gesloten systeem per unit, systeem wordt met eigen ketel verwarmd (gas), rookgasafvoer per unit
x
Gesloten systeem per unit, systeem wordt in elke unit met eigen ketel verwarmd (elektrisch)
Gasinstallaties
C
U
netwerkmogelijkheden
Gasleiding
x
x
Algemeen netwerk met aftakking naar meterrruimte binnen unit
x x Afvoer van verbrandingsgassen
Algemeen netwerk waarbij iedereen gemiddelde prijs betaald x
x
Algemeen netwerk met aftakking naar elke unit x
Luchttoevoer
Centrale meterruimte met aparte leidingen naar elke unit
x
Elke unit heeft eigen afvoer via gevel Algemeen netwerk met aftakking naar elke unit
x
Elke unit heeft eigen afvoer via gevel
Gevolgen voor leidingschachten/meterruimtes in unit + enkele leiding nodig in leidingschacht + geen afvoerkanalen nodig in leidingschacht - (kleine) meter/installatie ruimte nodig - warmteverlies in algemene leidingen (gevaar legionella in schacht) + geen meter/installatie ruimte nodig in unit + geen afvoerkanalen nodig - veel tot zeer veel leidingen nodig in schacht - warmteverlies in algemene leidingen (gevaar legionella in schacht) + geen meterruimte nodig in unit + geen afvoerkanalen nodig + enkele leiding in schacht - warmteverlies in algemene leidingen (gevaar legionella in schacht) + enkele leiding nodig in schacht + geen afvoerkanalen nodig in leidingschacht + geen meter/installatieruimte nodig - warmteverlies in algemene leidingen (gevaar legionella in schacht) + geen aparte aanvoer leidingen in schacht - meter/installatieruimte nodig in unit - rookgasafvoer in schacht + geen aparte aanvoerleidingen in schacht + geen rookgasafvoer in schacht - uitlaat in gevel - meter/installatieruimte nodig + geen aparte aanvoerleidingen in schacht + geen rookgasafvoer in schacht - meter/installatieruimte nodig in unit Gevolgen voor leidingschachten/meterruimtes in unit + enkele leiding in schacht - meter/installatieruimte nodig in unit + enkele leiding in schacht + geen meter/installatieruimte nodig in unit + geen meter/installatieruimte nodig in unit - veel leidingen in schacht - Grote kanalen in schacht + geen belemmering in gevelbeeld + geen kanalen in schacht - belemmering gevelbeeld - Grote kanalen in schacht + geen belemmering in gevelbeeld + geen kanalen in schacht - belemmering gevelbeeld
5
Functiegroepen en flexibiliteit Installaties zijn met betrekking tot flexibiliteit beter in te delen in de volgende functiegroepen: Ventilatie/luchtbehandelinggroep Aan en afvoer van venilatielucht, vooral bij voorzieningen met een hoge vochtproductie. De postionering beinvloedt de indeelbaarheid van de woning direct Verplaatstbaarheid vergroot de indelingsvrijheid Gas/watergroep Aan en afvoer van water WC, badkamer, keuken De postionering beinvloedt de indeelbaarheid van de woning direct Verplaatstbaarheid vergroot de indelingsvrijheid Elektragroep Ook telecommunicatie Onafhankelijk van indeling woningen Elektriciteit moet overal in de woning aanwezig zijn Zeer grote veranderingsbehoefte Verwarmingsgroep Niet gekoppeld aan activiteit Positionering afhankelijk van bouwfysische aspecten Type verwarmingssysteem is belangrijker dan positionering Aanpasbaarheid van de woning zit dus vooral in flexibilisering van ventilatie/luchtbehandeling en gas/water, welke voornamelijk zijn verbonden aan keuken, badkamer en wc. Daarnaast moet de elektra groep gemakkelijk en snel te veranderen zijn.
Flexibiliteit door verschillende leidinggoten in de vloer of kokers in de muur. Er is echter altijd wel een intermediair nodig (in dit geval het keukenblok waarin leidingen kunnen worden weggewerkt) waardoor de installaties gunstig kunnen worden geplaatst.
Vrije indeelbaarheid van elektrische installaties is te bereiken via overmaat en flexibiliteit, om de meter een contactdoos of 1 of 2 contactdozen die gemakkelijk te verplaatsen zijn. De plek is afhankelijk van het gebruik 6
en dus moeilijk te voorspellen. Flexibiliteit kan opgelost worden met een bouwkundige ingreep of door een verandering van het apparaat zelf: Flexibiliteit door een bouwkundige oplossing Verhoogde vloer, verlaagd plafond, voorzetwand, mantelbuis, goot, koker, opbouwsysteem, plintsysteem, puntraster van leidingposities (knooppunten) Flexibiliteit door technische oplossing in het apparaat zelf Haspelprincipe, zwakstroominstallatie, self-supporting systeem, smart house, draadloos, overdruk systeem (lucht), volledig apart systeem, gevelventilatie, flexibel leidingsysteem met flexibele koppeling Het meest gunstig voor flexibiliteit is het gebruik van een intermediar systeem. Dit betekent dat het gebied tussen koker en toestel flexibel wordt. Toestellen krijgen een bepaalde actieradius binnen de woning, waarbinnen ze vrij te plaatsen zijn. Vooral het loskoppelen van leidingen en ruimtescheidende elementen is hierbij belangrijk.
Het matura systeem en de unitwoning
toepasbaarheid van de bouwstenen voor de installaties; +=mogelijk, o=onder voorwaarden, -=niet mogelijk
schematisch het matura systeem (1) en de unitwoning (3), met in het midden de esprit woning (2)
Twee uiterste vormen van flexibiliteit zijn het matura systeem, waarbij alle leidingen overal kunnen liggen, en de Unitwoning, een verplaatsbaar en samengesteld toestel dat via een flexibel leidingsysteem is verbonden met een vast aansluitpunt in het plafond. Een tussenvorm is het esprithuis, waarbij op een aantal punten in de vloer leidingstroken liggen.
7
De bouwkundige principes
De leidingflexibiliteit kan in bepaalde bouwkundige elementen worden ingebouwd. Het plafond principe Het vloerprincipe Het wandprincipe Het kokerprincipe Het opbouwprincipe Een combinatie van flexibiliteit in twee of meer principes is vaak overbodig.
Het plafondprincipe
Mogelijk via vaste tappunten in het plafond een verlaagd plafond. De leidingen voor aan en afvoer van lucht en water lopen via het plafond. Vuil water zal naar boven moeten worden gepompt, dit kan met een fecaliën maler. De opvoerhoogte is mogelijk tot ongeveer 7 meter. De diameter van de afvoerleiding is 34 tot 50 mm (normaal is dat 125mm) Ventilatie is mogelijk via een ingestort systeem (70x170 mm) of via flexibele slangen boven een verlaagd plafond.
plafondprincipe
Het vloerprincipe
8
Mogelijk via Een volledig verhoogde vloer op een aparte hulpconstructie (computervloer) Een afgedekt gootcircuit op de vloer (of in afwerklaag) Een afgedekt gootcircuit in de vloerconstructie Aan en afvoer van water kan op traditionele wijze. Ventilatie moet geforceerd worden, met name voor rookgasafvoer, waarbij bochten een groot probleem vormen. Voor het ventilatiesysteem kan dan beter een autonoom systeem gekozen worden. De hoogte van het gootcircuit is afhankelijk van de benodigde diameters. (toilet 110mm, maar 75mm kan ook mits de afstand van de wc tot de leidingkoker niet groter is dan 3m). Door een pomp met fecaliënvermaler toe te passen kan de diameter kleiner worden. Afschot is niet nodig bij een leidingdiameter van 40à50 mm. Een gasleiding moet een geventileerde mantel hebben of het vloersysteem moet geventileerd zijn. Elektra leidingen kunnen ook goed worden ondergebracht, in vloergoten, een verhoogde vloer of dmv flat-cables onder de vloerbedekking.
vloerprincipe
Het wandprincipe
Mogelijk in binnenwanden en voorzetwanden, via: een wandsysteem waarmee sanitaire wanden te bouwen zijn of complete units een wandsysteem bovenop een plintsysteem, waarbij de leidingen via een plint lopen. Voor ventilatie en rookgasafvoer zijn er dezelfde problemen als de verhoogde vloer. Leidingwanden kunnen ruimte bieden aan ventilatieleidingen. Door de koppeling van leidingen aan wanden ontstaan wel beperkingen aan de indelingsvrijheid van de plattegrond.
wandprincipe
Het kokerprincipe
Mogelijk via: een hoofdkoker met bemetering en en of meer vaste subkokers voor de afvoer van vuil water, rookgassen en ventilatie lucht. de hoofdkoker en subkoker niet fixeren maar variabel maken door zachtezone in de dragervloer op te nemen. Kokers beperken de indelingsvrijheid. Door een zachte zone zijn de
kokerprincipe
9
horizontaal verplaatsbaar.
Het opbouwprincipe
Alle leidingen bevinden zich in het zicht, wat misschien esthetisch niet gewenst is.
opbouwprincipe
De Uitvoering
Als de principes worden samengevoegd tot uitvoerbare modellen ontstaan de volgende mogelijkheden:
Het gootmodel
Is gebaseerd op het vloerprincipe. Ventilatie dmv vaste kanalen in vloer gestort met meerdere aansluitpunten voor te ventileren voorzieningen, in combinatie met gevelventilatie. Water aan en afvoer zorgen voor een goothoogte van standaard 90mm of zonder afschot 50mm. Wc met 110mm afvoer of met vermaler en pomp. Gasleiding in geventileerde mantel. Elektra in de goot en een aanvulling door een opbouwsysteem. Verwarming in vloergoten op afstand van warm en koudwaterleidingen (legionella) 10
Het suspensievloermodel
Gebaseerd op vloerprincipe, gelijk aan gootmodel met een grotere flexibiliteit en actieradius van de leidingen.
11
Het kokermodel
Is gebaseerd op kokerprincipe. Bedoeld voor eensgezinswoningen. Naast de hoofdkoker zachte blokken in de vloer, waar de leidingen worden doorgevoerd, of het doorboren van de vloeren op de gewenste plaats. Ventilatie gaat via een sanitaire wand naar de koker. Water aan en afvoer lopen via de kruipruimte en een sanitaire wand systeem. Gasleidingen via een geventileerde mantel via de kruipruimte naar de koker. Elektra via de kruipruimte, koker, wand en opbouwsysteem. Verwarming wordt in de dekvloer meegestort.
12
Het sanitaire wandmodel
Verschilt van het kokermodel door een gefixeerde subkoker en kleine goot in de vloer waardoor de aanvoerleidingen van de hoofdkoker naar de subkoker lopen. Gebaseerd op het wandprincipe. De sanitaire wanden dienen als intermediair. Ventilatie via sanitaire wand naar koker. Water dmv evt goot en subkoker naar wandsysteem waarop gastoestel wordt aangesloten Gasleidingen lopen gelijk aan de water aan en afvoer. Elektra via koker en wand naar opbouwsysteem. Verwarming in dekvloer.
13
Het unitwoningmodel
De leidingen komen via een aansluitpunt in het plafond in de unit. De unit is een samengesteld toestel met keuken, badkamer en toilet. Ventilatie loopt vanuit de afzuigpunten in de unit via een flexibel kanaal naar het aansluitpunt in het plafond. Daarvandaan loopt een ingestort kanaal naar de leidingkoker. Vuil water moet omhoog worden gepompt, water en gas loopt via een flexibele slang naar de unit. Elektra loopt via het aansluitpunt in het plafond naar de unit, welke rondom een een ringleiding loopt met wandcontactdozen, aangevuld met vaste wandcontactdozen in de wanden van de ruimte zelf. Verwarmingskanalen via flexibele buizen in de dekvloer.
14
Het opbouwmodel
Alle leidingen worden opgebouwd. Ze worden in het zicht gelaten of weggewerkt in een verlaagd plafond, koof of betimmering.
15
Internet Verhoogde vloeren: http://www.interfaceeurope.com http://www.interfaceeurope.com/Internet/IEEnglish.nsf/v_lucw/intercell kokermodel: http://www.elektrokernvibo.nl/nieuws/sub/productnieuws.html elektra: www.hager.nl fecaliën vermaler www.sfa.fr waterleiding, riool en hemelwaterafvoer www.dyka.nl
Bronnen: Klimaatinstallaties - T A J Schalkoort, P G Luscuere Jellema Hogere Bouwkunde - deel 6A, 6B en 6C Proefopstelling volgevulde horizontale riolering - OBOM werkgroep Leidingsystematiek in relatie tot flexibiliteit - E Vreedenburg
16
